(57)【要約】【課題】シリンダ内へのクランク側での組込みが可能な限り少ないクリアランスで可能となり、吸込み・吐出し弁が簡単にかつコンパクトに形成されているようにする。【解決手段】第１の弁板４と第２の弁板５とに、軸方向に一貫して延びる切欠き１３が設けられており、軸方向に連続して配置された複数の圧力パッキン２１，２１ａから成る密封装置２０が、軸方向で第２の弁板５に接触して配置されているようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動的な圧縮機弁であって、互いに同心的に配置された吸込み弁（２）および吐出し弁（３）が設けられており、該吸込み弁（２）および該吐出し弁（３）が、半径方向に相並んで配置されていて、第１の弁板（４）と第２の弁板（５）とから形成されており、両弁板（４，５）の間に、吸込み弁（２）および吐出し弁（３）に対して、それぞれ１つのシールエレメント（１０，１１）が可動に配置されている形式のものにおいて、第１の弁板（４）と第２の弁板（５）とに、軸方向に一貫して延びる切欠き（１３）が設けられており、軸方向に連続して配置された複数の圧力パッキン（２１，２１ａ）から成る密封装置（２０）が、軸方向で第２の弁板（５）に接触して配置されていることを特徴とする、自動的な圧縮機弁。
【請求項２】
少なくとも１つの圧力パッキン（２１ａ）が、第２の弁板（５）に配置されている、請求項１記載の自動的な圧縮機弁。
【請求項３】
吸込み弁（２）が、半径方向内側に配置されており、圧力媒体を吸込み弁（２）に供給するための供給室（４０）が、半径方向内側で密封装置（２０）によって仕切られている、請求項１または２記載の自動的な圧縮機弁。
【請求項４】
圧縮機（３０）において、シリンダ（３１）とクランクケースとが設けられており、該クランクケースが、シリンダ（３１）から分離壁（３３）によって分離されており、該分離壁（３３）に請求項１から３までのいずれか１項記載の自動的な圧縮機弁（１）が配置されており、圧縮機（３０）のピストンロッド（３５）が、第１の弁板（４）と第２の弁板（５）との切欠き（１３）を通してガイドされていて、シリンダ室（Ｚ）とクランクケース室（Ｋ）との間を密封するための密封装置（２０）によって取り囲まれていることを特徴とする、圧縮機。
【請求項５】
シリンダ（３１）の壁に、圧力媒体を供給するための複数の供給開口（３８）および／または圧力媒体を導出するための複数の導出開口（３９）が配置されている、請求項４記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動的な圧縮機弁であって、互いに同心的に配置された吸込み弁および吐出し弁が設けられており、該吸込み弁および該吐出し弁が、半径方向に相並んで配置されていて、第１の弁板と第２の弁板とから形成されており、両弁板の間に、吸込み弁および吐出し弁に対して、それぞれ１つのシールエレメントが可動に配置されている形式のものに関する。
【０００２】
さらに、本発明は、圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００３】
往復動圧縮機では、シリンダヘッド側に、１つのレベルに配置された同心的な吸込み・吐出し弁を設けることが公知である。このような配置態様は、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１５０３４２２号明細書から明らかである。個別部材として著しく多くの構成スペースを必要とする別個の吸込み・吐出し弁が不要となるので、シリンダヘッド側におけるクリアランスを十分に最小限に抑えることができる。
【０００４】
複動式の往復動圧縮機では、クランクケース側にも吸込み・吐出し弁が設けられていなければならない。しかし、クランクケース側には、当然ながら、往復するピストンロッドも貫通ガイドされていなければならないので、特に所望される小さなクリアランスでの吸込み・吐出し弁の配置が著しく手間を要しかつ困難となる。吸込み・吐出し弁は、当然ながら、シリンダ壁に配置されてもよい。しかし、このことは、より大きなクリアランスを随伴する。しかし、択一的には、たとえば英国特許第２４９７６３号明細書に基づき公知であるように、クランクケース側に同心的な吸込み・吐出し弁が配置されていてもよい。この弁では、吸込み弁および吐出し弁が軸方向に連続して配置されている。このことは、１つには、弁ひいてはシリンダ自体の大きな構造長さを招き、もう１つには、大きなクリアランスに繋がる。しかし、この配置態様によって、シリンダが、必要となる通流通路によって手間を要しかつ複雑になる。クランク側の吐出し弁は、ピストンロッドに対する密封装置も取り囲んでいる。この密封装置は、ここでは、圧縮された高温の圧力媒体によって周流される。すなわち、密封装置が、ここでは、発生する摩擦熱のほかに、圧力媒体によって不利な形式でさらに付加的に加熱される。さらに、この配置態様によって、極めて複雑なひいては手間のかかる弁・シリンダ構造が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１５０３４２２号明細書
【特許文献２】英国特許第２４９７６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の課題は、クランク側に配置したい自動的な吸込み・吐出し弁を改良して、シリンダ内へのクランク側での組込みが可能な限り少ないクリアランスで可能となり、吸込み・吐出し弁が簡単にかつコンパクトに形成されているようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するために本発明の自動的な圧縮機弁では、第１の弁板と第２の弁板とに、軸方向に一貫して延びる切欠きが設けられており、軸方向に連続して配置された複数の圧力パッキンから成る密封装置が、軸方向で第２の弁板に接触して配置されているようにした。
【０００８】
本発明の自動的な圧縮機弁の有利な態様によれば、少なくとも１つの圧力パッキンが、第２の弁板に配置されている。
【０００９】
本発明の自動的な圧縮機弁の有利な態様によれば、吸込み弁が、半径方向内側に配置されており、圧力媒体を吸込み弁に供給するための供給室が、半径方向内側で密封装置によって仕切られている。
【００１０】
さらに、前記課題を解決するために本発明の圧縮機では、シリンダとクランクケースとが設けられており、該クランクケースが、シリンダから分離壁によって分離されており、該分離壁に請求項１から３までのいずれか１項記載の自動的な圧縮機弁が配置されており、圧縮機のピストンロッドが、第１の弁板と第２の弁板との切欠きを通してガイドされていて、シリンダ室とクランクケース室との間を密封するための密封装置によって取り囲まれているようにした。
【００１１】
本発明の圧縮機の有利な態様によれば、シリンダの壁に、圧力媒体を供給するための複数の供給開口および／または圧力媒体を導出するための複数の導出開口が配置されている。
【発明の効果】
【００１２】
運転に相俟った使用中には、切欠きを通してピストンロッドがガイドされる。この場合、その際に形成される、ピストンロッドと切欠きとの間の環状ギャップが、所望されないクリアランスを成している。切欠きとピストンロッドとの間の間隔は任意に減少させることができず、特にピストンロッドがストローク運動に対して横方向の運動も受けるので、環状ギャップの軸方向の長さが、（環状ギャップを軸方向で制限する）密封装置の、軸方向で第２の弁板に続く配置により短縮されることによって、環状ギャップ（ひいてはクリアランス）が減少させられる。直接的に続けられた密封装置を備えた１つの吸込み・吐出し弁のこの設計によって、クリアランスを相応に減少させることができる。
【００１３】
環状ギャップの軸方向の長さひいてはクリアランスの容積は、少なくとも１つの圧力パッキンが第２の弁板に配置されていると一層減少させることができる。
【００１４】
吸込み弁が半径方向内側に配置されており、圧力媒体を吸込み弁に供給するための供給室が、半径方向内側で密封装置によって仕切られると特に有利である。この事例では、密封装置が、供給された低温の圧力媒体によって周流され、この場合、同時に冷却される。これによって、密封装置の寿命を高めることができるかもしくは密封装置がより僅かな熱的な要求を受け、したがって、密封装置を（たとえば使用される材料に関して）より簡単にかつ有利に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による圧縮機弁の断面の斜視図である。
【図２】圧縮機のシリンダ内への本発明による弁の使用事例を示す図である。
【図３】圧縮機のシリンダ内への本発明による弁の使用事例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明を実施するための形態を図面につき詳しく説明する。
【００１７】
図１には、互いに同心的に配置された吸込み弁２および吐出し弁３と、密封装置２０とを備えた本発明による圧縮機弁１が示してある。吸込み弁２および吐出し弁３は、シリンダ室Ｚに近い方の第１の弁板４と、クランクケース室Ｋに近い方の第２の弁板５とから形成されている。両弁板４，５は軸方向で互いに接触して配置されている。両弁板４，５は、ここでは、全周にわたって分配されて配置されたねじ１２によって互いに結合されているものの、当然ながら、別の適切な結合部材によって結合されていてもよい。吐出し弁３では、第１の弁板４が弁座であり、第２の弁板５が弁受けである。吸込み弁２では、配置形態が逆になっている。つまり、第１の弁板４が弁受けであり、第２の弁板５が弁座である。図示の例では、吐出し弁３が半径方向外側に配置されており、吸込み弁２が半径方向内側に配置されており（しかし、このことは逆になっていてもよい）、したがって、吸込み弁２および吐出し弁３が軸方向に相並んで配置されておらず、主として、１つのレベルにもしくは半径方向に相並んで配置されている。弁板４，５には、圧力媒体を供給するかもしくは導出するために、自体公知の形式で多数の通流通路６，７，８，９が配置されている。第１の弁板４と第２の弁板５との間（もしくは各々の弁座と弁受けとの間）には、吸込み弁２および吐出し弁３に対して、軸方向に可動に配置されたそれぞれ１つのシールエレメント１１，１０が設けられている。このシールエレメント１０，１１は、各弁受け内に配置されたばねエレメント、たとえば渦巻きばねまたは弁受けとシールエレメントとの間に設けられたばねプレートによって各弁座に向かって公知の形式で押圧されてもよい。
【００１８】
シールエレメント１０，１１は、ここでは、シールプレートとして形成されている。このシールプレートは、自体公知の形式で多数の通流通路を有している。シールエレメント１０，１１は、ここでは、それぞれ半径方向内側で第２の弁板５の軸方向の段部にガイドされている。しかし、択一的には、シールエレメント１０，１１が、同心的な個々のシールリングの形で形成されていてもよい。また、シールエレメント１０，１１の半径方向のガイドと軸方向のガイドとは、異なる形式で、たとえば弁座に設けられたガイド突起によって形成されていてもよい。
【００１９】
シールエレメント１０，１１は、平らな（すなわち、圧縮機弁１の軸線に対して１つの法線レベルに位置する）シール面を有していてよい。しかし、シールエレメント１０，１１は、異形成形されたシール面、たとえば斜め面取りされた縁部、円環状に形成されたシール面または任意に成形された別のシール面を有していてもよい。この場合、各弁座に設けられた対応配置されたシール面は相応に成形されている。
【００２０】
弁板４，５には、半径方向内側で、軸方向に一貫して延びるそれぞれ１つの切欠き１３が設けられている。この切欠き１３を通して、運転に相俟った弁の使用中にピストンロッド３５がガイドされている（図２参照）。このピストンロッド３５と切欠き１３との間の接触ひいては摩耗および摩擦もしくは摩擦熱の発生を回避するためには、切欠き１３が、ピストンロッド３５の外側の周面から間隔を置いて配置されていることが望ましい。しかし、これによって、ピストンロッド３５と切欠き１３との間に、クリアランスを成す容積を備えた環状ギャップ３６が形成される。したがって、この環状ギャップ３６を可能な限り小さく保つことが目標とされている。しかし、ピストンロッド３５に向けられた半径方向の間隔を可能な限り小さくすることはできない。なぜならば、ピストンロッド３５が半径方向の運動（もしくはストローク運動に対して横方向の運動）も受けるからである。
【００２１】
環状ギャップ３６を最小限に抑えるためには、クランクケースに対するピストンロッド３５の密封装置２０が、本発明によれば、圧縮機弁１の、クランクケース室Ｋに近い方の第２の弁板５に軸方向で続いており、これによって、環状ギャップ３６の軸方向の長さが可能な限り小さく保たれる。密封装置２０は、一般的には、軸方向に連続して配置された複数の圧力パッキン２１を有している。この圧力パッキン２１は、たとえば半径方向にかつ／または接線方向に切断されたかまたは分割されたパッキンリング２２から、場合により支持リングに組み合わされて公知の形式で形成されている。圧力パッキン２１はチャンバディスク２３内に配置されている。密封装置２０は一方の端面にまたは両側にさらに、たとえば環状のディスクの形の軸方向の閉鎖体を有していてもよい。１つのピストンロッド３５のこのような密封装置２０は十分に公知であるので、ここでは、それについて詳しく説明しない。
【００２２】
有利には、密封装置２０は圧縮機弁１のシリンダ側の軸方向の端部の可能な限り近くに配置される。なぜならば、このことが、環状ギャップ３６の半径方向の長さを一層減少させるからである。このために、ここでは、少なくとも１つの第１の圧力パッキン２１ａを第２の弁板５に配置することが提案されている。別の圧力パッキン２１を第２の弁板５に配置することも可能である。圧力パッキン２１ａに対して、チャンバディスク２３が省略されてもよい。このチャンバディスク２３の機能を第２の弁板５が引き受けることができる。第１の圧力パッキン２１ａが圧縮機弁１のシリンダ側の端部の近くに配置されるほど、環状ギャップ３６の軸方向の長さを一層短縮することができ、これによって、クリアランスがますます小さくなる。
【００２３】
密封装置２０を圧縮機弁１に固定するために、図示の実施例では、保持プレート２５が設けられている。この保持プレート２５を、全周にわたって分配された、第２の弁板５にねじ込まれたボルト２６が貫通している。保持プレート２５はナット２７によって密封装置２０に向かって押圧される。これによって、この密封装置２０が圧縮機弁１に固定されている。したがって、この圧縮機弁１は予め完全に組み付けることができ、次いで、１つの構成部材としてシリンダ内に挿入することができる。これによって、組付けが著しく簡単となる。しかし、これによって、密封装置２０の追補的な組付けもしくは密封装置２０の簡単なメンテナンス可能性も可能になる。
【００２４】
図２および図３には、本発明による圧縮機弁１が、複動式の圧縮機３０のシリンダ３１内に挿入された状態で示してある。圧縮機３０のシリンダ３１内では、ピストンロッド３５に結合されたピストン３４が往復運動させられる。この場合、シリンダ３１はライナとして形成されていてもよい。クランクケース３２は分離壁３３によってシリンダ３１から分離されている。ここでは、分離壁３３に本発明による圧縮機弁１が固定されている。このためには、分離壁３３を、全周にわたって分配されて、複数のボルト３７が貫通している。これらのボルト３７は圧縮機弁１、ここでは、第２の弁板５にねじ込まれている。この場合、圧縮機弁１はナット２７によって分離壁３３に固定することができる。このためには、保持プレート２５が、分離プレート３３の切欠き内に配置されていてもよい。この場合、保持プレート２５には、分離プレート３３に対する適切なシールエレメント、たとえばＯリングが設けられていてよい。
【００２５】
ピストンロッド３５は圧縮機弁１の切欠き１３を通してガイドされている。密封装置２０はピストンロッド３５を取り囲んでいて、シリンダ室Ｚをクランクケース室Ｋに対して密封している。
【００２６】
シリンダ３１の壁には、供給開口３８が設けられている。この供給開口３８を介して、圧力媒体、たとえば空気が吸込み弁２に供給される。この場合、供給された圧力媒体は第２の弁板５と分離壁３３との間に案内される。この場合、これにより形成された供給室４０は半径方向内側で密封装置２０によって仕切られる。さらに、シリンダ３１の壁には、導出開口３９が設けられている。この導出開口３９を介して、吐出し弁３を通って流出した圧縮された圧力媒体が導出される。有利には、全周にわたって複数の供給開口３８および／または導出開口３９が設けられている。
【００２７】
供給室４０が半径方向内側で密封装置２０によって仕切られている事情によって、供給された低温の圧力媒体が密封装置２０を周流し、同時にこの密封装置２０を冷却する。これによって、密封装置２０の寿命を高めることができるかもしくは密封装置２０がより僅かな熱的な要求を受け、したがって、密封装置２０をより簡単にかつ有利に形成することができる。
【００２８】
ピストン３４と第１の弁板４との間のクリアランスは、ピストン３４が、第１の弁板４の、有利には平らに形成された、シリンダ室Ｚに近い方の軸方向の端面に適合されることによって十分に最小限に抑えることができる。この場合、第１の弁板４とピストン３４との間の間隔は、運転中にピストン３４と圧縮機弁１との間の接触が生ぜしめられない程度に減少させることができる。
【００２９】
ここでは、シリンダヘッド側にも同じく同心的な吸込み・吐出し弁５０が配置されている。この吸込み・吐出し弁５０は、アンローダとも呼ばれる昇降グリッパ５１を介して制御することができる。クランク側の圧縮機弁１にも、昇降グリッパが、たとえば側方でシリンダ３１を貫いて配置されてもよいし、下方からクランクケース室Ｋを通して配置されてもよい。
【００３０】
しかし、本発明による圧縮機弁１は、当然ながら、単動式の圧縮機に使用されてもよい。この事例では、本発明による圧縮機弁１が、シリンダに設けられたただ１つの弁である。
【符号の説明】
【００３１】
１  圧縮機弁
２  吸込み弁
３  吐出し弁
４  第１の弁板
５  第２の弁板
６  通流通路
７  通流通路
８  通流通路
９  通流通路
１０  シールエレメント
１１  シールエレメント
１２  ねじ
１３  切欠き
２０  密封装置
２１  圧力パッキン
２１ａ  圧力パッキン
２２  パッキンリング
２３  チャンバディスク
２５  保持プレート
２６  ボルト
２７  ナット
３０  圧縮機
３１  シリンダ
３２  クランクケース
３３  分離壁
３４  ピストン
３５  ピストンロッド
３６  環状ギャップ
３７  ボルト
３８  供給開口
３９  導出開口
４０  供給室
５０  吸込み・吐出し弁
５１  昇降グリッパ
Ｋ  クランクケース室
Ｚ  シリンダ室
【図１】
2010255633.tif 000003
【図２】
2010255633.tif 000004
【図３】
2010255633.tif 000005